Se demuestra que las células tienden a deshidratarse precipitadamente después de una nucleación menos la formación de hielo intracelular producido. La incidencia prevista de la formación de hielo intracelular aumenta rápidamente en las temperaturas de la nucleación de el hielo por debajo de -4 ° C y presenta una célula de supervivencia óptima a una temperatura de nucleación de -6 ° C. La temperatura de nucleación de hielo se encontró que tenía un gran efecto sobre el comportamiento de las fases de la membrana de las células. El inicio del líquido cristalino a gel de transición de fase coincidió con la temperatura de nucleación de hielo. Además, la nucleación a -3 ° C dio lugar a una transición de fase mucho más cooperativa y a un trastorno concomitante menor residual de conformación de las membranas en estado de congelación en comparación con las muestras que nucleadas a -10 ° C. Estas observaciones se explican por el efecto de la temperatura de nucleación de la magnitud de la deshidratación celular y la formación de hielo intracelular.
El análisis de la banda Amida-III reveló que las proteínas son relativamente estables durante la congelación y que la desnaturalización de proteínas inducida por el calor coincide con una disminución abrupta en las estructuras α-helicoidal y un aumento concomitante en las estructuras de la hoja β-a partir de una temperatura inicial de aproximadamente 48 ° C.
La criocirugía se está convirtiendo en una terapia establecida para el cancer de próstata . Los mecanismos generales de la lesión durante criocirugía incluyen típicamente una lesión directa a las células cancerosas eventos en los que interviene el huésped debido a la congelación de eventos, así como como una lesión vascular y los efectos inmunológicos, que ocurren después de la descongelación. Uno de los factores que determinan el tipo de daños durante la congelación es el enfriamiento rápido.
El enfriamiento y la formación de hielo intracelular es el principal responsable de la destrucción de las células. Por el contrario, en velocidades de enfriamiento lento, donde predomina la deshidratación y lesiones osmóticas es debido a los efectos de daño del soluto. Durante el enfriamiento lento, se forma hielo fuera de la célula antes de la propagación en el interior de la célula. Tan pronto como se forma el hielo fuera de una célula en una solución, la deshidrata la célula, y biomoléculas endógenas son expuestos a altas concentraciones de solutos.
El mecanismo por el cual el hielo intracelular daña las células no está del todo claro, pero se ha sugerido que las células no mueren durante el evento de congelación en sí, pero durante descongelación. Un determinante importante de otras formación intracelular de hielo es la temperatura de nucleación de formación de hielo en el espacio extracelular. Los estudios cinéticos del modelo han demostrado que cuanto menor sea la temperatura de nucleación, mayor es la incidencia de formación de hielo intracelular
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